PRAT Daniel PU Emérite
Enseignant chercheur : EVZH
Université Lyon 1
CNRS, UMR 5023 - LEHNA,
Laboratoire d'Ecologie des Hydrosystèmes Naturels et Anthropisés
6, rue Raphaël Dubois - Bât. Forel
F-69622 Villeurbanne Cedex FRANCE
- (+33) 04 72 43 29 01
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- MOTS CLES
diversité génétique, évolution, marqueur génétique, polymorphisme, ressources génétiques
arbre, orchidée
Epipactis, Pinus, Larix
ACTIVITES de RECHERCHE
La carrière de chercheur à l’INRA a été consacrée à l’Utilisation de marqueurs génétiques dans l’amélioration des arbres forestiers, en abordant différents aspects.
Les marqueurs génétiques constituent un outil indispensable aux améliorateurs, y compris des arbres forestiers. Cet outil est très efficace pour l’évaluation de la variabilité génétique, que ce soit pour un objectif de gestion des ressources génétiques ou d’amélioration génétique. Il peut aussi fournir de nouveaux critères de sélection comme dans le cas de la sélection assistée par marqueurs (SAM). Les marqueurs génétiques servent ainsi à disséquer un caractère plus ou moins complexe de façon à déceler les principaux locus impliqués, dans l'objectif d'une sélection plus efficace. Que ce soit pour l'évaluation de la variabilité ou pour la SAM, les marqueurs génétiques complètent la gamme des outils disponibles. Chez les arbres forestiers, l'évaluation de la variabilité génétique pour les caractères quantitatifs est longue (plusieurs années à plusieurs décennies), aussi un éclairage complémentaire par des marqueurs génétiques peut être très intéressant et plus rapide pour structurer et gérer les populations d'amélioration.
Les études menées ont porté sur l'analyse de la structuration intrapeuplement et interpeuplement de la variabilité génétique, la recherche de marqueurs indicateurs d'une résistance à des contraintes du milieu comme la salinité. Les relations entre marqueurs génétiques et caractères quantitatifs dans un objectif de sélection assistée par marqueurs ont été ensuite plus largement développés en se focalisant sur des critères de qualité du bois et sur un plan de croisement factoriel interspécifique chez le mélèze. Une synthèse bibliographique de ces différentes approches a été publiée dans l’ouvrage « Analyse du génome et gestion des ressources génétiques forestières ».
Les travaux menés ultérieurement (non développés ici) ont porté sur l’étude de l’évolution des plantes retracée grâce aux approches phylogénétiques, plus particulièrement chez les Gymnospsermes (Pinacées et Podocarpacées). Un massif forestier tropical dégradé au Vietnam a fait l’objet d’une étude de biodiversité et revalorisation par plantation d’espèces forestières écologiquement et économiquement intéressantes. Cette action a été soutenue par la Région Rhône-Alpes.
Les actions en cours s’intègrent dans un contexte général de biologie de la conservation des espèces rares ou menacées. Des éléments de dynamique des populations et d’évolution des taxons sont étudiés chez des orchidées du genre Epipactis.
RESULTATS RECENTS
Inventaire et valorisation de la biodiversité d’un massif forestier au Vietnam
La forêt du sud du Vietnam a subi une profonde dégradation suite aux applications répétées de défoliants pendant la guerre puis à une forte exploitation pour des besoins locaux. La forêt couvre maintenant moins de 20% du territoire dans le sud du Vietnam. Le massif forestier de Tan Phu reste malgré cette érosion l’une des plus riches forêts tropicales humides de plaines du sud du Vietnam, c’est pourquoi l’Université Claude Bernard Lyon 1, l’Université Nationale des Sciences Naturelles d’Ho-Chi-Minh Ville et l’Université de Nong Lam (Thu Duc, Ho-Chi-Minh Ville) ont collaboré pour mettre en place un projet qui comporte deux volets : le premier volet est consacré à l’inventaire de la biodiversité, végétale et animale ; l’autre volet est destiné à la revalorisation du massif en y installant un parcours botanique ouvert au public et comporte aussi un enrichissement de la forêt par plantation.
Ce projet s’est focalisé sur cette forêt dont toute exploitation a été interrompue en 1997. Il couvre une surface d’environ 14 000 ha au milieu d’un paysage transformé par l’agriculture. Un premier état de la forêt de Tan Phu avait été dressé par Jérôme Millet, (thèse Lyon 1, 2003). La composition en espèces de la forêt a considérablement changé depuis 60 ans avec un manque d’espèces de forêt primaire (forêt peu modifiée par l’homme). La réalisation du projet a été possible grâce à la présence sur place pendant près de quatre ans de Jérôme Millet.
L’inventaire des espèces végétales arborescentes et animales a été mené avec l’aide d’enseignants et étudiants de l’Université Nationale des Sciences Naturelles. Les herbiers constitués y ont été déposés, avec une copie à la ferme forestière de Tan Phu. Au total, 205 espèces d’arbres, 175 espèces d’oiseaux, 19 espèces de mammifères, 64 espèces de reptiles, 20 espèces de Batraciens, 56 espèces de Poissons, 162 espèces de Papillons, 58 espèces de Termites ont été identifiées et cartographiées.
Ouvert à tous, un parcours botanique de 1,5 km permettant d’observer 70 espèces forestières étiquetées a été créé. La proximité d’Ho-Chi-Minh Ville devrait en faire un parcours très visité par les citadins. Il devrait aussi à l’occasion de visites de classes permettre d’initier les élèves du primaire et du secondaire à la gestion forestière et plus largement de la biodiversité. A proximité du parcours botanique, un poste informatique, muni d’un écran tactile et alimenté par panneaux solaires a été mis en place en accès libre et sous abri avec un logiciel d’identification de 200 espèces locales d’arbres à partir de caractères morphologiques simples très illustrés.
Une amélioration de la valeur écologique et forestière du massif a été menée en plantant plus de 50 000 plants de 12 espèces locales sur 100 ha. Une pépinière a été mise en fonction au sein de la ferme de Tan Phu. Les plantations ont eu lieu sous couvert forestier en rangées dégagées. Ces plantations comportent un dispositif expérimental de comparaison d’espèces et de descendances sur 4 ha. Ce dispositif sera régulièrement suivi et analysé par des étudiants vietnamiens. Cette intervention pilote devrait stimuler des actions similaires dans d’autres massifs forestiers.
Le projet se solde par l’édition d’un guide sur les oiseaux et d’un autre sur les papillons (en vietnamien), et d’un logiciel d’identification de 200 espèces d’arbres à partir de critères morphologiques (en français et en vietnamien). Ces documents sont disponibles à la ferme forestière de Tan Phu.
Grâce à cette collaboration interuniversitaire, la biodiversité du massif forestier de Tan Phu devient ainsi l’une des mieux inventoriées au Vietnam. La production de guides naturalistes et l’aménagement d’un parcours botanique avec un outil en libre accès d’identification de 200 espèces d’arbres locaux en font une réalisation exceptionnelle. De plus, les plantations constituent un modèle de référence en matière de reboisement au Vietnam. Les tests d’espèces et de descendances apporteront aussi des données scientifiques uniques.
Le projet démarré en 2003 a été rapidement mené avec succès grâce aux subventions de la Région Rhône-Alpes dans le cadre de sa coopération décentralisée avec la Province de Dong Nai, où se trouve le massif forestier de Tan Phu.
Participation à l’élaboration de la liste rouge des orchidées de France
La cartographie des orchidées de France réalisée par la Société Française d’Orchidophilie a permis d’évaluer les risques d’extinction liés à l’aire de répartition et à identifier les taxons en déclin grâce aux observations menées sur le terrain par de nombreux amateurs. Ces informations ont conduit à l’élaboration de la liste rouge selon les normes de l’UICN pour l’ensemble des espèces d’orchidées métropolitaines, première famille végétale ainsi évaluée en France : 1 espèce éteinte régionalement, 4 espèces en danger (EN), 23 espèces vulnérables (VU) voir le dossier de presse.
La Liste rouge des orchidées de France métropolitaine
PROJETS EN COURS
Dynamique Evolutive et Biodiversité : différenciation de taxons chez des orchidées
La dynamique évolutive varie parfois entre lignées proches comme au sein du genre Epipactis (Orchidaceae, plantes emblématiques pour l’évaluation de la biodiversité) où les deux principaux groupes admis montrent des biodiversités d’ampleurs différentes. En Europe, le clade d’E. palustris, taxon de milieu humide, ne comporte qu’une espèce alors que celui d’E. helleborine en comporte plus d’une dizaine. Le projet a pour but d’identifier le rôle de diverses caractéristiques environnementales et biologiques dans la dynamique évolutive et ses conséquences sur l’évaluation de la biodiversité.
L’objectif du projet est d’apporter un éclairage nouveau sur la systématique d’un groupe d’orchidées, et surtout d’en déterminer les éléments environnementaux (influence du milieu, rôle du cortège mycorhizien) et biologiques (propension à l’autogamie, polyploïdisation, isolement reproducteur, diversité génétique) de la dynamique évolutive des populations. Le projet est focalisé sur le genre Epipactis (18 espèces en France), particulièrement exposé aux menaces liées à la transformation des milieux (disparition des milieux humides, anthropisation des milieux forestiers). La moitié des espèces de ce genre présentes en France sont classées NT par le comité UICN (Feldmann & Prat, 2009). Ce genre présente deux clades, l’un représenté en Europe par une seule espèce, E. palustris, espèce allogame, inféodées aux milieux humides, l’autre représenté par une espèce allogame à large répartition en Europe et en Asie, E. helleborine, et d’autres taxons pour la plupart autogames et à distribution plus restreinte, ces espèces étant généralement forestières. Les premiers résultats obtenus ne montrent pas de différences dans le succès des autofécondations et des allofécondations chez E. palustris considéré comme allogame.
Des semis sont réalisés in situ en mettant les graines entre deux couches de tissu à maille fine laissant passer le mycelium des champignons. La germination et la formation du protocorme nécessite plusieurs mois. Après deux années in situ, seulement quelques graines ont donné un protocorme et aucune relation avec le mode de croisement n’est mis en évidence sur les premiers essais.
Les Neottieae ont été reconnues depuis longtemps comme un groupe d’orchidées bien individualisées. Parmi les 6 genres reconnus actuellement de cette tribu, 4 sont présents sur le territoire français, représenté chacun par plusieurs taxons. Les genres étudiés présentent différentes gammes de valeurs : les tailles de génome diploïde, en pg d’ADN par noyau 2C sont en moyenne de 11,4 pour le genre Limodorum, 26,8 pour le genre Epipactis, 35,4 pour le genre Cephalanthera et 35,3 pour le genre Neottia. Le genre Epipactis représenté par 20 taxons montre des variations de 24,8 pg d’ADN par noyau chez E. helleborine var. minor à 30,4 pg d’ADN par noyau chez E. kleinii. Sur la base des phylogénies disponibles pour les Neottieae et le genre Epipactis, les proximités entre taxons ne rendent pas compte de l’ensemble des variations de taille de génome observées. Deux individus du genre Epipactis dans deux espèces différentes étaient triploïdes. Les espèces du genre Epipactis se distinguent par leur contenu en ADN de leur noyau, des autres espèces de Neottieae. Des variations de taille de génome existent au sein de ce genre.
- ENSEIGNEMENTS
Licence de Biologie (Université Lyon 1)
UE Biologie des organismes 1 (1ère année) : 15 h CM, + TD, TP
UE Agriculture et agronomie (2ème année) : 13 h CM, + TD, TP
UE Génétique 2 (2ème année) : TD
UE Ecologie des communautés (3ème année) : 6 h CM jusqu’en 2008, + TD
Licence professionnelle de Biotechnologies végétales et création variétale (Université Lyon 1)
UE Module d’adaptation : 4,5 h CM, + TD
UE Amélioration des plantes : 15 h CM, + TD, TP
UE Biologie moléculaire végétale : 10 h CM, + TD, TP
Master (Pôle Universitaire Français, Ho-Chi-Minh Ville, Vietnam) : 50 h CM/TD/TP
Génétique quantitative et multifactorielle (Master de Biotechnologie), seul intervenant
Autres enseignements ponctuels dans d’autres UE de licence de l’université Lyon 1 et en licence professionnelle, master 2 professionnel de l’université Paris VI.
Participations anciennes aux DEA de Biologie tropicale (Paris VI- Montpellier II) et de Biologie Forestière (Nancy I).
RESPONSABILITES
Licence de biologie :
Responsable de la composante végétale de l’UE de Biologie des organismes 1
Responsable de l’UE Agriculture et agronomie
Responsable jusqu’en 2008 de l’UE Ecologie des communautés
Licence professionnelle :
Responsable de la licence professionnelle de Biotechnologies végétales et création variétale (organisation, recrutement, jury de diplôme, liens avec les entreprises, stages des étudiants, apprentissage (demande en cours), suivi des étudiants, site web...)
Master de Biotechnologie :
Responsable de l’UE de Génétique quantitative et multifactorielle
Correspondant français du projet « Conservation and sustainable utilization of plant genetic resources in SE-Asia » financé par Asean-EU University Network Programme (2003-2005) et responsable des actions de formations en amélioration des plantes ayant lieu en France, Indonésie, Philippines, et Vietnam dans le cadre du projet. http://aunp.forst.uni-goettingen.de/
Membre de la commission pédagogique de l’UFR de Biologie - 2013 Millet, J., Tran, N., VienNgoc, N., TranThi, T., Prat, D., 2013 - Enrichment planting of native species for biodiversity conservation in a logged tree plantation in Vietnam. New Forests, 44 : 369–383.
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Prat D., Ciminera M., Gévaudan A. 2014. Hybridations contrôlées chez quelques Epipactis. Cah. Soc. Fr. Orch., 8 : 157-158.
Prat D., Brown S.C., Gévaudan A. 2014. Variations de la taille du génome au sein du genre Epipactis. Cah. Soc. Fr. Orch., 8 : 159.
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OUVRAGES ET CHAPITRES d’OUVRAGE
Ouvrages :
Dusak F, Prat D. Eds. 2010. Atlas des orchidées de France. Collection Patrimoine Naturel, MNHN.
Prat D., Raynal-Roques A., Roguenant A. Eds. 2008. Peut-on classer le vivant ? Linné et la systématique aujourd’hui. Belin, Paris. 438 p.
[établir le lien avec le site : http://www.editions-belin.com/ewb_pages/f/fiche-article-peut-on-classer-le-vivant-9038.php]
Prat D., Faivre Rampant P., Prado E. 2006. Analyse du génome et gestion des ressources génétiques forestière. Editions INRA QUAE, Paris. 456 p.
[établir le lien avec le site : http://www.quae.com/fr/livre/?GCOI=27380100366530]
Bournérias M., Prat D. Eds. 2005. Les orchidées de France Belgique et Luxembourg. Collection Parthénope, Biotope, Mèze. 504 p. Ouvrage ayant reçu le prix Emile Gallé 2006.
[établir le lien avec le site : http://www.biotope.fr/index.php?theme=diffusionparthenope#fauneflorefbl]
Raynal-Roques A., Roguenant A., Prat D. Eds. 2005. Actes du 18e congrès mondial et exposition d’orchidées 11-20 mars 2005. Proceedings of the 18th World Orchid Conference March 11-20, 2005. Naturalia Publications, Turriers. 620 p.
[établir le lien avec le site : http://www.naturalia-publications.com/catalog/actes-congres-mondial-dÂ’orchidophilie-p-75.html]
Chapitres d’ouvrages (sans actes de colloques):
Prat D. 2010. L’Atlas, un outil de gestion. 2010. In : Atlas des orchidées de France. Dusak F., Prat D. Eds. Collection Patrimoine Naturel, MNHN (sous presse).
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Plomion C., Chagné D., Pot D., Kumar S., Wilcox P.L., Burdon R.D., Prat D., Peterson D.G., Paiva J., Chaumeil P., Vendramin G.G., Sebastiani F., Nelson C.D., Echt C.S., Savolainen O., Kubisiak T.L., Cervera M.T., de María N., Islam-Faridi M.N. 2007. The pines. In : Genome mapping and molecular breeding in plants. Vol. 7 : Forest trees. C. Kole Ed. Springer Verlag. pp. 29-92.
Gerbaud O., Guillaumin J.J., Prat D., Scappaticci G., Schatz B., Selosse M .A. 2005. Biologie. In : Les orchidées de France Belgique et Luxembourg. Bournérias M., Prat D. Eds. Collection Parthénope, Biotope, Mèze. pp.32-77.
Guillaumin J.J., Prat D., Quentin P. 2005. Evolution et systématique. In : Les orchidées de France Belgique et Luxembourg. Bournérias M., Prat D. Eds. Collection Parthénope, Biotope, Mèze. pp. 78-91.
Prat D. 2005. Bonne espèce ou non ? In : Un amour d’orchidées. A. Roguenant, A. Raynal-Roques. Belin. pp. 175. Ouvrage ayant reçu le prix P.J. Redouté en 2005.
Prat D. 2005. Editorial. In : Actes du 18e congrès mondial et exposition d’orchidées 11-20 mars 2005. Proceedings of the 18th World Orchid Conference March 11-20, 2005. Naturalia Publications. Raynal-Roques A., Roguenant A., Prat D. Eds. Naturalia Publications, Turriers. pp. 101-105.
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ACTES DE COLLOQUES
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Prat D., Martel E., Piola F. 2008. La taxinomie à la lumière de l’évolution des plantes supérieures. In : Peut-on classer le vivant ? Linné et la systématique aujourd’hui. Prat D., Raynal-Roques A., Roguenant A. Eds. Belin, Paris. pp. 235-251.
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